3 Ravens Brewery, fondata nel 2003 e situata a Thornbury, Australia, ha intrapreso una transizione verso l’energia pulita; per raggiungere questo obiettivo ha installato una serie di tecnologie, tra cui una pompa di calore per il raffreddamento e un sistema fotovoltaico solare.

Questo investimento permetterà loro di aumentare la produzione del 400% senza aumentare il consumo o le emissioni energetiche, ottimizzando al contempo la gestione energetica dell’impianto per minimizzare i danni all’ambiente e massimizzare i benefici per la comunità.

L’inizio

3 Ravens è sempre stata un birrificio esclusivamente elettrico, ma i suoi vecchi processi non erano molto efficienti. Il sito disponeva di diversi sistemi R22 a ciclo inverso a split elettrico obsoleti per raffreddare le stanze e cercava una soluzione migliore rispetto all’aggiornamento delle apparecchiature business-as usual (BAU) per far fronte ai volumi più elevati attesi. Continuare con le attrezzature esistenti avrebbe aumentato i costi energetici del birrificio, oltre a richiedere un costoso aggiornamento della capacità elettrica del sito. Inoltre, la manutenzione delle apparecchiature BAU avrebbe creato un problema significativo per le apparecchiature HVAC, poiché la progressiva eliminazione dei refrigeranti R22 dannosi è in continua evoluzione.

La pompa di calore del raffreddatore CO2 Enex nella sala birreria. Crediti foto: 3 Ravens/Regenerate Engineering

Il problema:

I birrifici tipicamente dispongono di refrigeratori con serbatoi di glicole per la conservazione, ma il calore prodotto da questi refrigeratori è più un problema che una risorsa utile. I processi di riscaldamento raramente sono stati integrati con il raffreddamento nella produzione di birra fino ad ora. I sistemi a pompa di calore di solito funzionano meglio in uno stato costante, mentre la produzione è un processo discontinuo. Tuttavia, concentrandosi sulla flessibilità del sistema, ridondanza, maggiore spazio di stoccaggio e migliore utilizzo degli scambiatori di calore, 3 Ravens mira ad automatizzare la produzione di birra e massimizzare l’efficienza energetica.  

Non sostituendo l’attrezzatura effettiva di 35 kW di HVAC R22, 3 Ravens potrebbero contribuire ad aggiungere una quantità significativa di refrigeranti ad alto GWP nell’ambiente, come mostrato nella tabella 45 sottostante:

La richiesta:

3 Ravens e Regenerate Engineering hanno analizzato oltre le semplici soluzioni tecnologiche per considerare come l’approccio al processo di produzione potesse essere adattato per ottenere il massimo dalle nuove apparecchiature e massimizzare la produttività energetica per l’azienda, riducendo al contempo il loro GWP.  

È stata proposta la sostituzione dei processi separati di riscaldamento e raffreddamento con un raffreddatore CO2 a ciclo singolo con estrazione termica avanzata, noto anche come pompa di calore per raffreddore. Questo combinerebbe efficacemente entrambi i processi ed estrairebbe il calore necessario dalle funzioni di raffreddamento. Utilizzando il calore residuo dell’alimentazione di raffreddamento, si eviterebbe la necessità di nuovo calore.  

Lo studio:

Per determinare la fattibilità di questa proposta, è stato condotto uno studio approfondito con il supporto di ARENA e A2EP. Lo studio includeva un’analisi dettagliata del bilancio massa/energia del processo e descriveva come l’attrezzatura proposta potesse essere integrata nell’impianto esistente, insieme agli aggiornamenti necessari.  

Incorporando questa tecnologia, il birrificio mira a migliorare l’efficienza dei propri processi di produzione e a ridurre lo spreco energetico causato da un eccesso di calore.

La soluzione:

La necessità di avere una pompa di calore refrigeratore che funzioni in modalità transcritica (TC) e subcritica (SC). rende lo stoccaggio cruciale per evitare che l’unità si spenga quando è necessario un riscaldamento maggiore.

Per rendere possibile l’aggiornamento energetico, 3 Ravens hanno dovuto installare nuove tecnologie, come un raffreddatore Enex a temperatura variabile da 45 kW  con estrazione termica avanzata, composto da una pompa di calore in grado di passare tra modalità SC e TC, un radiatore a gas adiabatico esterno Enex per completare il ciclo CO2 e uno scambiatore di calore aggiuntivo per catturare e utilizzare il flusso di calore a temperatura media per scopi HVAC se necessario.  ma dovette anche ottimizzare e rinnovare i sistemi di distribuzione e di trattamento dell’aria.

Al birrificio, da sinistra a sinistra: Max Hart (Responsabile Ospitalità, 3 Ravens), Bill Armstrong (Responsabile Produzione, 3 Ravens), Jon Fettes (Ingegneria Rigenerazione). Crediti foto: 3 Ravens/Regenerate Engineering.

I risultati:

A giugno 2023, il nuovo sistema è stato messo in servizio. Sarà monitorato da vicino e, man mano che 3 Ravens si adattano al nuovo sistema, verranno apportate modifiche e aggiustamenti. Si prevede che l’impatto del sistema rappresenterà un enorme miglioramento della produttività energetica per 3 Raven, con stime incluse di seguito.

L’aggiornamento energetico ha influenzato vari benefici non energetici, tra cui maggiore comfort e una migliore ventilazione all’interno della struttura. Ciò ha inoltre comportato una riduzione della responsabilità per il rilascio di refrigeranti dannosi per il clima, una maggiore automazione della produzione di birra, un aumento della capacità di produzione e un impatto positivo sulla strategia di marketing e di brand. 

“È davvero bello fare la nostra parte per combattere la crisi climatica e essere all’avanguardia nell’innovazione nelle energie rinnovabili nel nostro settore. La sostenibilità è sempre stata una priorità importante nella nostra agenda aziendale e siamo entusiasti di vedere finalmente il nostro birrificio alimentato dalla birra prendere vita,” ha dichiarato Nathan Liascos, Direttore Generale di 3 Ravens.

Luis Crespo, Presidente delle unità di Refrigerazione Commerciale e HVAC di Enex Technologies, ha aggiunto: “La nostra missione è supportare la transizione energetica globale rendendo i nostri clienti di successo.  La 3 Ravens Brewery è un ottimo esempio di come possiamo fare la differenza quando collaboriamo con clienti e distributori per identificare le esigenze aziendali e offrire soluzioni su misura, sostenibili e innovative.”

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